Scheda Insegnamento: Biotecnologie delle produzioni vegetali A.A. 2017/2018
  • Corso di Laurea: BIOTECNOLOGIE (L-2)
  • Codice: 16223
  • Crediti: 10
  • Anno Off. Formativa: 2017/2018
  • Anno di Corso: 3
  • Erogazione: I semestre
  • Docente:STEFANIA MASCI

Modulo : 1 Cfu(5)

Programma

OBIETTIVI FORMATIVI
Conoscere le principali biotecnologie genetiche e problematiche (in campo vegetale, animale e umano) che hanno trovato una soluzione grazie a tali tecnologie.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Acquisizione del metodo scientifico sperimentale e capacità di ragionamento logico deduttivo; acquisizione delle tecniche biochimiche e molecolari di base, in modo che lo studente possa avere la capacità di applicarle a problemi inerenti la propria professionalità e avere le competenze necessarie affinché possa elaborare autonomamente un proprio giudizio su tematiche di attualità, quali l’applicazione delle biotecnologie in campo agrario e umano
PROGRAMMA
Si parte dai principi di base del DNA ricombinante illustrando il funzionamento degli enzimi di restrizione e di modificazione e il clonaggio genico attraverso i sistemi ospite-vettore.
Il meccanismo di funzionamento della PCR standard e quantitativa viene presentato in dettaglio, ma viene data particolare importanza anche alle applicazioni di tali metodologie, attraverso esempi specifici.
Tra i diversi metodi di sequenziamento del DNA, viene esposto solo il metodo di Sanger, sia nella sua versione manuale che automatizzata.
Vengono illustrate le diverse tecniche di analisi degli acidi nucleici e proteine, includendo l’elettroforesi su agarosio e su poliacrilammide e attraverso blotting (Southern, Northern e Western Blotting), nonché i diversi campi di applicazione di queste tecniche.
Viene descritto sia il processo di costruzione, che di analisi delle genoteche genomiche, di cDNA e di espressione, ponendo l’accento sulle informazioni ottenibili dal loro uso.
I progetti genoma relativi ad Arabidopsis thaliana e all’uomo vengono illustrati, spiegando i criteri di scelta degli organismi modello e le informazioni ottenute dalla conoscenza completa di tali genomi. Viene spiegata la differenza tra genomica strutturale, funzionale e comparativa, e illustrate le tecnologie proprie di ciascuna di queste branche, in particolare della strutturale (attraverso analisi delle genoteche genomiche per il sequenziamento di porzioni estese di DNA) e funzionale (attraverso le principali tecniche di analisi del trascrittoma e del proteoma).
Infine, viene presentato l’argomento relativo alle piante geneticamente modificate: come vengono realizzate attraverso i due sistemi principali (biolistico e Agrobatterio) illustrando vantaggi e svantaggi dell’uso di ciascuno, come si effettua un costrutto genico per l’espressione in pianta, quali sono le piante geneticamente modificate oggi presenti sul mercato, con accenni relativi alle problematiche inerenti all’accettabilità delle stesse.

Esercitazioni di laboratorio:
• Trasformazione batterica utilizzando un vettore plasmidico ricombinante, che viene estratto in una successiva esercitazione e caratterizzato mediante elettroforesi su gel di agarosio
• PCR standard per determinare la presenza di uno specifico transgene in piante GM di frumento
• SDS-PAGE per analizzare la composizione proteica di cariossidi di frumento
• Uso dello spettrofotometro per determinare la quantità di DNA e proteine

Se il numero di studenti è superiore a 25, le esercitazioni vengono svolte in turni. Alcune esercitazioni (nello specifico la SE-HPLC e il saggio ELISA) vengono svolte in gruppi di 4-5 studenti nel laboratorio di afferimento del docente

Testi consigliati

Rao R. e Leone A., Biotecnologie e Genomica delle Piante, Idelson-Gnocchi Ed
T.A. Brown: Biotecnologie Molecolari. Zanichelli
Agli studenti non frequentanti vengono fornite le diapositive proiettate a lezione, nonché altri materiali eventualmente utilizzati durante le lezioni frontali

Propedeuticità

Nessuna

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 32

Valutazione del profitto

Prova in itinere, prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

Normalmente vengono sottoposte tre domande che spaziano su tutto il programma, ognuna delle quali viene valutata con un punteggio in trenetesimi. Il voto finale corrisponde alla media. Ai fini dell'attribuzione del voto si tiene conto del livello di conoscenza dei contenuti, della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari, della capacità di senso critico e della chiarezza espositiva. Quando le prenotazioni superano le 10 unità, l'esame si può svolgere in forma scritta con tre domande a risposta aperta, valutate come per l'orale. Viene data un'ora e mezzo di tempo per rispondere. Inoltre, su richiesta dei singoli studenti, è possibile comunque sostenere l'esame in forma scritta o orale, a prescindere da quanto riportato nell'appello ufficiale. Sono previste prove in itinere scritte (una intermedia e una finale), se preferite dalla maggioranza di coloro che seguono il corso

Luogo lezioni

Orario lezioni

Comunicazioni

Non c'è un orario di ricevimento ufficiale, ma sono a disposizione degli studenti sia prima che dopo le lezioni, che su appuntamento preso per mail o per telefono



  • Corso di Laurea: BIOTECNOLOGIE (L-2)
  • Codice: 16223
  • Crediti: 10
  • Anno Off. Formativa: 2017/2018
  • Anno di Corso: 3
  • Erogazione: I semestre
  • Docente:ANDREA MAZZUCATO

Modulo : 2 Cfu(5)

Programma

Le biotecnologie per il miglioramento delle produzioni vegetali
Cenni introduttivi sul ruolo delle biotecnologie applicate alle produzioni vegetali con riferimento all'ingegneria genetica, alle colture in vitro di cellule e tessuti, alle tecnologie per la diagnostica e la tracciabilità, allo studio della variabilità genetica per la filogenesi, la caratterizzazione varietale e la gestione del germoplasma, alle tecniche per la manipolazione di protoplasti e l'ottenimento di ibridi interspecifici.
Marcatori molecolari e analisi genetica
Concetto di marcatore genetico e introduzione all'analisi del polimorfismo molecolare.
I marcatori biochimici. I marcatori molecolari, ibridazione e PCR, marcatori RFLP e VNTR, marcatori RAPD, SCAR, CAPS, AFLP, SSR, ISSR, marcatori SNP.
Utilizzo di marcatori molecolari
Studi di genetica formale e sviluppo di mappe di associazione;
ricerca di marcatori associati a loci che controllano caratteri qualitativi e quantitativi;
clonaggio posizionale di geni mendeliani e QTL;
selezione assistita nel miglioramento genetico;
linkage disequilibrium e mappatura per associazione;
ricerca di mutanti in popolazioni mutagenizzate (“gene machines” e TILLING);
analisi della variabilità genetica, distanze genetiche e metodi di raggruppamento;
caratterizzazione varietale e analisi del flusso genico.
Argomenti delle esercitazioni
Ricerca in silico di marcatori microsatellite e individuazione di coppie di primer per amplificare la regione SSR.
Ricerca di single nucleotide polymorphisms da librerie di EST tramite allineamento di sequenze.
Allevamento di una popolazione F2 segregante marcatori morfologici e molecolari, fenotipizzazione, genotipizzazione (estrazione DNA, PCR, elettroforesi), analisi dei dati.

Testi consigliati

Barcaccia & Falcinelli - Genetica e genomica Vol. III - Liguori editore.
Materiale didattico fornito durante il corso.

Propedeuticità

Genetica

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 32

Valutazione del profitto

Prova in itinere, prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

Il giudizio e il voto finale terrà conto delle conoscenza e dei concetti acquisiti, della capacità di analisi dei problemi, di collegare conoscenze interdisciplinari, della padronanza e chiarezza di espressione ed esposizione. L'esame sarà sostenuto in forma orale contestualmente al modulo 'Biotecnologie genetiche' tenuto dalla prof. Stefania Masci. Il voto finale sarà formulato tenendo conto del livello di conoscenza dei contenuti, della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari, della capacità di senso critico e della chiarezza espositiva. Il voto del presente modulo (Biotecnologie per il miglioramento delle piante agrarie) concorrerà al voto finale dell'insegnamento con un peso pari al 50%. Agli studenti frequentanti è data possibilità di sostenere una prova in itinere scritta, riguardante le tecniche di rilevamento di polimorfismi del DNA che esonera dalla rispettiva parte di programma. Lo studente che non superasse la prova scritta con esito soddisfacente può sostenere l'intero esame in forma orale.

Luogo lezioni

Via SC de Lellis, 01100 Viterbo Dip. DAFNE (ex Facoltà di Agraria)

Orario lezioni

Comunicazioni

[ Pagina relativa agli orari di ricevimento del prof Andrea Mazzucato]
Il Prof. Andrea Mazzucato può essere contattato:
- presso il suo studio al Dipartimento DAFNE (edificio vecchio, II piano, stanza n. 315)
- telefonicamente allo 0761 357370 (ufficio) o 357306 (laboratorio)
- per posta elettronica all'indirizzo: mazz@unitus.it